正交双向载运车及其控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105966495A(43)申请公布日2016.09.28(21)申请号201610445598.4(22)申请日2016.06.20(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人孙明镜罗晖淼(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237代理人贺翔(51)Int.Cl.B62D61/12(2006.01)B60K17/04(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称正交双向载运车及其控制方法(57)摘要本发明公开了一种正交双向载运车及其工作方法，正交双向载运车包含底盘、横向行走模块、纵向行走模块、切换模块和控制模块；通过横向行走模块中的第一至第三横向传动齿轮以及第一至第二横向从动齿轮，将横向传动轴的位置调整到高处，与纵向传动轴、纵向从动轴错开，呈正交形态。工作时，通过切换模块调整纵向行走模块的位置来控制正交双向载运车进行横向运动或纵向运动。本发明转向灵活，机动性高，无需原地转向和调节姿态，无需采用全方位车轮，具有广泛的运用前景。CN105966495ACN105966495A权利要求书1/2页1.正交双向载运车，其特征在于，包含底盘、横向行走模块、纵向行走模块、切换模块和控制模块；所述横向行走模块包含第一电机、横向传动轴、横向主动齿轮、第一至第二横向从动齿轮、第一至第二横向驱动轮、第一至第二横向从动轮、以及第一至第四转轴；所述横向传动轴上设有第一至第三横向传动齿轮，其中，第一横向传动齿轮的轴心设置在横向传动轴上，第二横向传动齿轮、第三横向传动齿轮的轴心分别设置在横向传动轴的两端；所述第一电机固定在所述底盘上，其输出轴和横向主动齿轮的轴心固定相连；所述第一横向传动齿轮与所述横向主动齿轮啮合；所述第一至第四转轴的一端分别和第一横向驱动轮、第二横向驱动轮、第一横向从动轮、第二横向从动轮的轴心固定连接；第一转轴的另一端和第一横向从动齿轮的轴心固定相连；第二转轴的另一端和第二横向从动齿轮的轴心固定相连；所述第一至第四转轴均通过轴承固定在底盘上，能够在正交双向载运车的横向转动；所述第二横向传动齿轮与第一横向从动齿轮啮合，第三横向传动齿轮与第二横向从动齿轮啮合；所述纵向行走模块包含第二电机、纵向传动轴、纵向主动齿轮、纵向传动齿轮、第一至第二纵向驱动轮、第一至第二纵向从动轮、以及纵向从动轴；所述纵向传动齿轮的轴心设置在纵向传动轴上，且纵向传动轴的两端分别与第一纵向驱动轮、第二纵向驱动轮的轴心固定相连；所述纵向从动轴的两端分别和第一纵向从动轮、第二纵向从动轮的轴心固定相连；所述第二电机固定在所述底盘上，其输出轴和纵向主动齿轮的轴心固定相连；所述切换模块包含第一至第二舵机、第一至第二转动连杆、以及第一至第二联动连杆；所述第一至第二舵机均固定在所述底盘上；所述第一转动连杆一端与第一舵机的输出轴固定连接，另一端与第一联动连杆的中部铰接，能够带动第一联动连杆在与底盘垂直的平面转动；第二转动连杆一端与第二舵机的输出轴固定连接，另一端与第二联动连杆的中部铰接，能够带动第二联动连杆在与底盘垂直的平面转动；所述第一联动连杆、第二联动连杆均与底盘平行，两端均设有通孔，且通孔内均固定有轴承；所述纵向传动轴的轴身分别穿过第一联动连杆一端通孔内的轴承、第二联动连杆一端通孔内的轴承；纵向从动轴的轴身分别穿过第一联动连杆另一端通孔内的轴承、第二联动连杆另一端通孔内的轴承；所述纵向传动轴、纵向从动轴能够在正交双向载运车的纵向转动；所述纵向传动齿轮与所述纵向主动齿轮啮合，构成行星轮机构；所述控制模块分别与第一电机、第二电机、第一舵机、第二舵机电气连接，用于控制第一电机、第二电机、第一舵机、第二舵机工作。2.根据权利要求1所述的正交双向载运车，其特征在于，所述控制模块的处理器采用51系列单片机。3.根据权利要求2所述的正交双向载运车，其特征在于，所述控制模块的处理器采用2CN105966495A权利要求书2/2页AT89S52单片机。4.根据权利要求1所述的正交双向载运车，其特征在于，所述切换模块还包含第三至第六转动连杆；所述第三至第六转动连杆一端均与底座铰接，另一端均设有通孔，且通孔内设有轴承；所述纵向传动轴的轴身分别穿过第三转动连杆通孔内的轴承、第五转动连杆通孔内的轴承；纵向从动轴的轴身分别穿过第四转动连杆通孔内的轴承、第六转动连杆通孔内的轴承；所述第三转动连杆、第四转动连杆用于配合第一转动连杆转动；所述第五转动连杆、第六转动连杆用于配合第二转动连杆转动。5.基于权利要求1所述的正交双向载运车的工作方法，其特征在于，包含以下过程：初始状态时，第一舵机、第二舵机均处于预先设定的第一角度阈值，此时，第一纵向驱动轮、第二纵向驱动轮、第一